ステートフルアプリのデプロイ、スケール、監視

Kubernetes入門

Frank Heilmann

Platform Architect and Freelance Instructor

ステートレスアプリの復習

おさらい: ステートレスアプリは Kubernetes の「Deployment」に対応
各 Pod が全く同じ役割のときに使用
ステートフルアプリは、同一セットに属するが異なる役割・データを扱う Pod を必要とする
Deployment で学んだ多くは StatefulSet にも適用可能

ステートフルアプリケーション

ステートフルアプリ:
- 一般的な概念
- Kubernetes に適合
- ある状態を保存
中断や停止時、新しいレプリカ（Pod）が保存状態を読み取り、そこから継続可能

例:
- データベースバックエンド（例: PostgreSQL）が 3 つの Pod でフロントエンドにデータ提供
- どの Pod から更新しても、そのデータは永続化が必要
- Pod が終了したら、新しい Pod が起動し保存状態を引き継ぐ必要がある

Kubernetes の StatefulSet

ステートフルアプリは「Kubernetes StatefulSet」に対応
サンプル Manifest の構成要素は次と同様:
- apiVersion, kind, metadata, spec, template
replicas は StatefulSet の Pod 数を定義
selector は後ほど説明

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: <deployment name>
  labels:
    app: <a label for the application>
spec:
  replicas: <number of initial replicas>
  selector:
    matchLabels:
      app: <matches the label above>
  template:
    metadata:
      labels:
        app: <label to be given to each pod>
    spec:
      containers:
      - name: <container name>
        image: <the image to be used>
        ports:
        - containerPort: <ports for networking>

Kubernetes クラスターへのデプロイ

StatefulSet のデプロイは Deployment と同様: kubectl apply -f <manifest.yml>
ただし作成時の挙動は Deployment と異なる
- Pod は同時ではなく順番に作成される
- Pod は pod-0, pod-1, pod-2 のような予測可能な名前になる
つまり、Deployment の Pod と異なり、StatefulSet の Pod は識別子と状態を持つ
よって、同じ StatefulSet 内でも異なる ID の Pod が別の役割を担える

StatefulSet のスケーリング

Deployment と同様に、StatefulSet はスケールアップ/ダウン可能:
- Manifest の replicas を変更して再適用
- あるいは kubectl scale statefulsets ... を使用
スケールアップ時は Pod が順番に作成される
- 例: 先に pod-0, pod-1, pod-2、次に pod-3、その後 pod-4 が追加
スケールダウン時は最後に作られた Pod から削除
- 例: 先に pod-4、次に pod-3

StatefulSet の監視

Deployment と同様に、監視は障害、負荷スパイク、ストレージ不足などへの対応を可能にする
ここでは kubectl で基本的な監視を行う

代表的なコマンド: Deployment と同様
例1: kubectl get pods は StatefulSet の全 Pod と現状を返す
例2: kubectl get services は StatefulSet が利用する可能性のある全 Service を返す

練習してみましょう！

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